1716

№ 3.26 (2018). Изобразите график зависимости напряженности электрического поля от расстояния от центра двух концентрических металлических сфер радиусами R1 и R2 = 2R1, электрические заряды которых соответственно равны q1 = +q, q1 = +2q.

Решение

Напряженность поля заряженной сферы:

Принцип суперпозиции полей E E1 E2, позволяет опре-

делить результирующую напряженность в каждой области:

1) r < R : E(r)=0;

q 2) R1<r<R2: E(r) 4 0r2 .

На границах этой области напряженности соответственно равны:

90

Рис. 3.29

Ответ: график зависимости E(r) изображен рис. 3.29.

№ 3.27 (2018). Юный экспериментатор решил сделать источник постоянного тока своими руками. Для этого он использовал вращение проводящего диска в магнитном поле. Чтобы проверить его работу, он с помощью скользящих контактов (один на оси диска, другой − на краю) подключил лампочку от карманного фонарика мощностью 1,89 Вт и сопротивлением 21 Ом. С какой частотой должен вращаться диск, чтобы лампочка загорелась в полную силу? Радиус диска 10 см, нормальная составляющая индукции магнитного поля 1 Тл. Электрическим сопротивлением диска и соединительных проводов пренебречь.

Решение

Свободные заряды, находящиеся во вращающемся проводящем диске, движутся по окружностям. Линейная скорость заряда на расстоянии x от центра диска

( x) x .

Со стороны магнитного поля на движущиеся заряды действует сила Лоренца (центробежной силой можно пренебречь в виду малой массы электрона):

Fл q B q xB .

Работа силы Лоренца по перемещению заряда от центра диска к краю равна

91

Мощность, выделяющаяся на лампочке, N= E2/R.

Откуда E=NR . Приравняв выражения для ЭДС и выполнив элементарные преобразования, получим угловую скорость вращения

8 NR= .

B r2

Отсюда частота вращения диска

4NR 800 Гц. 2 B r2

Ответ: 800 Гц.

92

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Решение олимпиадных задач по физике способствует развитию абстрактного и логического мышления, тренирует нестандартность мышления, гибкость ума. Учит применять полученные и усвоенные знания в самых разных сферах.

Участие в олимпиадах развивает и личностные качества, повышает уверенность в себе, раскрывает творческие потенциалы.

Несмотря на то, что олимпиадные задачи отличаются оригинальностью и нет единого алгоритма их решения, подготовиться к олимпиаде можно, анализируя задачи, предлагаемые на олимпиадах разного уровня, изучая основные подходы и методы их решения. С этой целью и было написано данное пособие.

Желаем всем будущим участникам олимпиад по физике успехов!

93

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Трофимова, Т. И. Курс физики: учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. – М.: Академия, 2018. – 560 с.

2.Детлаф, А. А. Курс физики: учеб. пособие для втузов/ А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. – М.: Высш. шк. 2002. – 718 с.

3.Савельев, И. В. Курс общей физики: в 5 кн.: учеб. пособие для втузов / И. В. Савельев. – М.: Лань, 2011.

4.Яворский, Б. М. Справочник по физике для инженеров и студ. вузов: учеб. пособие/ Б. М. Яворский, А. А. Детлаф, А. К. Лебедев. – М.: Оникс, 2006. – 1056 с.

5.Чертов, А. Г. Задачник по физике: учеб. пособие для втузов / А. Г. Чертов, А. А. Воробьев. – М.: Изд-во физ. мат. литературы, 2001. – 640 с.

6.Волькенштейн В. С. Сборник задач по общему курсу физики: учеб. пособие для студентов втузов / В. С. Волькенштейн. – СПб.: Специальная литература, 2001.

– 327с.

7.Иродов, И. Е. Задачи по общей физике [Текст]: учеб. пособие для вузов / И. Е. Иродов. – 3-е изд., перераб . – М: Лаборатория Базовых Знаний, 2001. – 432 с.

8.Варламов, С. Д. Задачи Московских городских олимпиад по физике. 1986-2005: учеб. издание / С. Д. Варламов [и др.] ;. под ред. М. В. Семёнова. – М.: МЦНМО, 2007.

– 624 с.

9.Воробьёв, И. И. Задачи по физике : учеб. пособие / И. И. Воробьёв [и др.]; под ред. О. Я. Савченко. - 4-е изд.

– СПб.: Издательство «Лань», 2001.–368 с.

10.Белонучкин, В. Е. Задачи по общей физике / В. Е. Белонучкин [и др.]. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. – 336 с.

11.Ильин, С. И. Олимпиадные задачи по физике: метод. указания к практическим занятиям / С. И. Ильин.– М.:

МИИТ, 2008. – 32 с.

94

12.Кабардин, О. Ф. Международные физические олимпиады школьников / О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов; под ред. В. Г. Разумовского. – М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1985. – 160 с.

13.Отличник ЕГЭ. Физика. Решение сложных задач/ под ред. В. А. Макарова, М. В. Семенова, А. А. Якуты; ФИПИ. – М.: Интеллект-Центр, 2010. – 368 с.

95

Редактор Аграновская Н. Н.

Компьютерный набор Е. П. Татьянина Т. В Дубовицкая

Подписано к изданию 20.11.2019.

Объем данных 852 КБ

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский пр.,14

96